一种支护工程中的锚索施工方法与流程

本发明涉及一种基坑支护工程，尤其涉及一种支护工程中的锚索施工方法。

背景技术：

目前，基坑支护是为了保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。

现有几种锚索施工方式，分别为常规锚索施工、单液旋喷锚索施工、双液旋喷锚索施工、新型旋喷符合锚索施工。

如授权公告号为cn102644285b的一件中国发明专利提供的一种锚索钻孔防塌孔施工方法，其包括步骤为a、基坑土方开挖；b、边坡浮土清理、平整和基坑边坡放线；c、安装钻孔机；d、采用一节取芯钻头钻孔；e、采用一节设置在所述取心钻头的内部的内置钻头钻孔；f、交替重复步骤d和e；g、清孔和全部退出内置钻头钻杆；h、安装锚索及注浆管；i、注浆和退出取心钻杆等。

但是上述技术方案存在以下问题：对于卵石砂地层、地下水较丰富的地层、灰岩地区涉及空洞的地层，在这些地层中完成了钻孔步骤之后，由于地层中泥土之间的间隙较大，在进行下一注浆步骤时，注浆的浆液会快速渗入至地层的间隙中，导致严重的泥浆流失，使得即使注浆时间再长也无法达到溢浆状态，造成泥浆的大量浪费和工程的滞后，因此有待改善。

技术实现要素：

为此，本发明的目的是提供一种支护工程中的锚索施工方法，以解决上述提到的泥浆流失的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种支护工程中的锚索施工方法，包括一次钻孔、一次旋喷注浆、二次钻孔和注浆、锚索安装和注浆的工序；

所述一次旋喷注浆工序是在设置有成孔套筒的注浆孔内，下放注浆钻头，利用注浆钻头将水泥浆喷出并与注浆孔孔壁的地层撞击和融合，形成直径大于注浆孔的注浆体；

所述一次旋喷注浆工序包括以下步骤：

s21、将注浆钻头安装于锚索钻机上，并经成孔套筒内部伸入注浆孔内；

s22、准备水泥，配比形成水泥浆，注入锚索钻机中；

s23、退出部分成孔套筒，启动锚索钻机并带动注浆钻头旋转，将水泥浆由注浆钻头喷出，所述注浆钻头从注浆孔中匀速退出；

s24、待注浆钻头退出至成孔套筒端部时，停止注浆工作，形成注浆段；

s25、交替重复步骤s23和s24，待注浆钻头和成孔套筒均完全退出注浆孔后，形成的所有注浆段组成注浆体。

作为优选，所述一次钻孔工序包括以下步骤：

s11、在基坑侧壁选取锚索孔位；

s12、配比形成泥浆；

s13、将带有钻头的成孔套筒安装于锚索钻机上，并沿锚索孔位进行成孔，形成注浆孔，在形成注浆孔过程中，所述成孔套筒内部持续通有泥浆。

作为优选，所述二次钻孔和注浆工序包括以下步骤：

s31、将成孔套筒再次安装于锚索钻机；

s32、沿锚索孔位将成孔套筒下放至设计深度，形成锚索孔，在成孔套筒下放过程中，所述成孔套筒内部持续通有水泥浆；

其中，所述锚索孔的深度小于注浆体的长度。

作为优选，所述锚索安装和注浆工序包括以下步骤：

s41、经成孔套筒，向锚索孔内下放锚索体和注浆管至设计深度；

s42、利用注浆管将水泥浆通入锚索孔的端部，待水泥浆从锚索孔的孔口溢出，完成一次注浆；

s43、将成孔套筒逐渐退出锚索孔，并在此过程中，利用注浆管进行持续补浆，待成孔套筒完全退出锚索孔，完成补浆；

s44、待一次注浆和补浆的浆液成型并凝固，形成锚固段和自由段后，利用注浆管进行三次注浆加固锚固段；

s45、在锚索靠近锚索孔孔口的一端安装上腰梁、钢板或槽钢。

作为优选，在锚索安装和注浆工序完成后，对锚索进行拉力测试。

作为优选，所述注浆体的长度与锚索孔的深度之差大于1m。

作为优选，所述水泥浆为po42.5r水泥浆，其水灰比为1:1。

作为优选，在s23步骤中，所述注浆钻头的喷射压力不小于25mpa，且匀速退出的速度在10~15cm/min之间。

作为优选，所述注浆孔的孔径为100mm，所述注浆体的直径不小于400mm。

作为优选，形成长度为1m的注浆体所使用的水泥浆量不少于250kg。

本发明提供的一种支护工程中的锚索施工方法具有如下优点：

1.特别适用于在卵石砂地层、灰岩地区、溶洞地质、土洞等在地层中存在空洞的地质中进行锚索安装工作，有效防止浆液在毛细效应下渗入到地层中的空洞中，从而能够避免浆液的流失；

2.在锚索安装和下放的长度一定情况下，本发明形成注浆体，并在注浆体上成孔的方式能够产生的拉力值，为直接在基坑侧壁成孔的方式能够产生的拉力值的1.5到2倍，由此大幅度增加锚索的拉力，进一步加固基层支护工程的稳定性；

3.在形成拉力值相同的情况下，本发明在注浆体上成孔的方式比起直接在基坑侧壁成孔的方式，锚索的长度更小，如此有利于在限制锚索长度的情况下完成支护工作，比如基坑旁边有房屋等，为锚索不会插到房屋的下方，影响房屋地基，只能够限制锚索的长度。

附图说明

图1为本发明中工序s1、s2的实施流程图；

图2为本发明中工序s3、s4、s5的实施流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1和图2，本发明提供的一种支护工程中的锚索施工方法，依次包括如下五个工序：

一、一次钻孔s1，包括以下步骤：

s11、在基坑侧壁，利用检测工具计算得出合适的锚索孔位，将锚索钻机移动到锚索孔位附近的合适位置，锚索钻机上设置有加压泵；

s12、配比形成泥浆，这里的泥浆采用普通的泥土和水混合形成的混合物即可，配比完成后加入到水箱中；

s13、将带有钻头的成孔套筒安装于锚索钻机上，启动锚索钻机，成孔套筒沿锚索孔位进行成孔，形成注浆孔，在形成注浆孔过程中，利用加压泵将泥浆从水箱中抽出，并持续向成孔套筒内部通入高压的泥浆，利用高压的泥浆将成孔套筒内的泥土从成孔套筒端部喷出，以实现成孔套筒内部的中空，由此形成注浆孔；

s14、将成孔套筒从锚索钻机上分离。

二、一次旋喷注浆工序s2：

在一次钻孔s1工序完成后，基坑的侧壁形成了一个带有成孔套筒的注浆孔，而一次旋喷注浆工序s2便是在设置有成孔套筒的注浆孔内，下放注浆钻头，利用注浆钻头将水泥浆喷出并与注浆孔孔壁的地层撞击和融合，形成直径大于注浆孔的注浆体，具体包括以下步骤。

s21、将注浆钻头安装于锚索钻机上，并经成孔套筒内部伸入注浆孔内，直至注浆钻头的端部与成孔套筒的端部齐平，这里的注浆钻头为高压旋喷注浆钻头；

s22、准备水泥，配比形成水泥浆，注入锚索钻机中，该水泥浆为po42.5r水泥浆，其水灰比为1:1；

s23、退出部分成孔套筒，启动锚索钻机并带动注浆钻头旋转，并且注浆钻头从注浆孔中匀速退出，在注浆钻头匀速退出的过程中，水泥浆由加压泵通入到注浆钻头内，并从注浆钻头的端部旋转喷出，以形成高速的环形水泥浆喷射区域，从而使得水泥浆与地层撞击和融合，优选地，注浆钻头的喷射压力不小于25mpa，且匀速退出的速度在10~15cm/min之间；

s24、待注浆钻头退出至成孔套筒端部时，停止注浆工作，形成一个注浆段；

s25、交替重复步骤s23和s24，待注浆钻头和成孔套筒均完全退出注浆孔后，形成的所有注浆段组成注浆体。

本工序中，形成注浆体，相当于人造产生一个不具有空洞的“地层”，在这个“地层”上继续进行锚索孔成孔工作和锚索安装工作便能够大量减少浆液的流失。

优选地，注浆孔的孔径为100mm，注浆体的直径不小于400mm，且形成长度为1m的注浆体所使用的水泥浆量不少于250kg。

三、二次钻孔和注浆工序s3，包括以下步骤：

s31、将成孔套筒再次安装于锚索钻机上；

s32、沿锚索孔位将成孔套筒下放至设计深度，形成锚索孔，在成孔套筒下放过程中，成孔套筒内部持续通有水泥浆；

在s32步骤中，由于注浆体形成后，仍然会有浆液从注浆体中伸入到地层中去，因此在s32步骤中还需要继续补充水泥浆，以填满渗出的浆液部分。

锚索孔的深度小于注浆体的长度，是保证锚索孔不会穿透注浆体，不然在下一步锚索注浆过程中，浆液依然会经锚索孔的底部大量渗透到地层中，优选地，注浆体的长度与锚索孔的深度之差大于1m。

四、锚索安装和注浆工序s4，包括以下步骤：

s41、经成孔套筒，向锚索孔内下放锚索体和注浆管至设计深度，该设计深度可根据基坑所需拉力值以及最大锚索长度确定，通常在20m至30m之间；

s42、利用注浆管将水泥浆通入锚索孔的端部，待水泥浆从锚索孔的孔口溢出，完成一次注浆；

s43、将成孔套筒逐渐退出锚索孔，并在此过程中，利用注浆管进行持续补浆，待成孔套筒完全退出锚索孔，完成补浆，这一步是由于一次注浆的浆液在成孔套筒退出的过程中仍会存在少量地流失情况，补浆也是为了让注浆体内部更加饱满，避免其内部浆液流失严重造成空洞情况；

s44、待一次注浆和补浆的浆液成型并凝固，形成锚固段和自由段后，利用注浆管进行三次注浆加固锚固段，这个过程中一次注浆和补浆的浆液成型并凝固大概需要3到4个小时；

s45、在锚索靠近锚索孔孔口的一端安装上腰梁、钢板或槽钢，以作加固基坑用。

五、拉力测试工序s5，该工序仅需使用通常的拉力测试仪，对锚索自由端施加拉力，以测定在极限情况下，锚索能够承受的最大拉力值。

经工程质量检测中心出具的检测报告显示：

常规方法施工的锚索加载至试验荷载482kn时，锚头位移不断增大，压力无法维持，锚索已拔出，该锚索抗拔极限轴向拉力基本值为460kn。

利用本发明的方法施工的锚索加载至最大试验荷载时，累计锚头位移不大，本级稳定，q-s曲线平缓，无明显徒降段，该锚索抗拔极限轴向拉力基本值为1022kn。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。